化工電氣自動(dòng)化儀表安裝中的抗干擾措施

1、    化工電氣自動(dòng)化儀表安裝中的抗干擾措施    李增坤摘 要：如今化工企業(yè)自動(dòng)化水平不斷提高，在信息化和電子技術(shù)飛速發(fā)展的大環(huán)境下，各種集成電路電子設(shè)備在化工企業(yè)的設(shè)備中的應(yīng)用越來(lái)越多。在自動(dòng)化儀表的安裝過(guò)程中，其很容易受到各種因素的干擾，導(dǎo)致儀表無(wú)法正常工作，甚至導(dǎo)致設(shè)備損傷。文章先對(duì)導(dǎo)致化工電氣自動(dòng)化儀表受到干擾的原因進(jìn)行分析，然后從儀表安裝的角度針對(duì)性分析了抗干擾策略和相關(guān)技術(shù)。關(guān)鍵詞：化工電氣自動(dòng)化;儀表安裝;抗干擾前言：在化工企業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中，各類(lèi)自動(dòng)化儀表是設(shè)備系統(tǒng)的重要構(gòu)成之一。各種儀表設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是保證化工電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的正

2、常穩(wěn)定的關(guān)鍵，同時(shí)也是確保相關(guān)生產(chǎn)管理工作正常開(kāi)展的前提。但是，在針對(duì)電氣自動(dòng)化儀表的實(shí)際安裝過(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)楦鞣N原因?qū)е聝x表受到干擾。因此，有必要針對(duì)儀表的安裝過(guò)程研究相關(guān)抗干擾措施，確保儀表正常工作。一、導(dǎo)致化工電氣自動(dòng)化儀表受到干擾的原因目前，我國(guó)化工企業(yè)的設(shè)備系統(tǒng)當(dāng)中，電氣自動(dòng)化儀表安裝中產(chǎn)生的干擾類(lèi)型主要是電磁干擾。這些干擾輕則導(dǎo)致儀表數(shù)值顯示不準(zhǔn)，重則導(dǎo)致儀器損壞，對(duì)生產(chǎn)工作極為不利。總的來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致其產(chǎn)生電磁干擾的原因有以下幾點(diǎn)。（一）干擾因素類(lèi)型導(dǎo)致化工設(shè)備系統(tǒng)電氣自動(dòng)化儀表受干擾的外部因素比較多，從干擾因素類(lèi)型到產(chǎn)生途徑都多種多樣1?？偟膩?lái)說(shuō)，這些干擾因素主要來(lái)自于系統(tǒng)本身或

3、其他電氣設(shè)備，同時(shí)電氣線路產(chǎn)生的電磁場(chǎng)都可能導(dǎo)致電磁干擾的產(chǎn)生。進(jìn)一步來(lái)講，外部干擾主要有以下幾種形式：（1）工頻干擾。在化工企業(yè)的電氣系統(tǒng)當(dāng)中，存在大量不同的電源變壓器、工頻輸電線路、發(fā)電設(shè)備等，這些設(shè)備與電氣自動(dòng)化儀器都可以進(jìn)行對(duì)接，在這個(gè)過(guò)程中很容易產(chǎn)生工頻干擾，即對(duì)低頻信號(hào)造成干擾。（2）射頻干擾?；て髽I(yè)電氣系統(tǒng)中存在部分大功率的電氣設(shè)備和元件，尤其是高頻發(fā)射器這樣的元件在工作中會(huì)產(chǎn)生火花，在短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生高頻電磁波。這些電磁波會(huì)在瞬間向周?chē)鷶U(kuò)散，當(dāng)然也會(huì)進(jìn)入到弱電網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致射頻干擾發(fā)生2。（3）感應(yīng)干擾。在一些電氣設(shè)備工作過(guò)程中，周?chē)鷷?huì)生成一定磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)會(huì)受到電流的影響而發(fā)散變化

4、。而在磁場(chǎng)變化的過(guò)程中如果其受到弱電信號(hào)的影響，會(huì)導(dǎo)致之間信號(hào)電路產(chǎn)生耦合反映，最終干擾信號(hào)。（二）干擾輸入形式（1）電容耦合。在化工自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，如果兩個(gè)電路之間出現(xiàn)靜電效應(yīng)，會(huì)引發(fā)干擾問(wèn)題，這便是電容耦合，又稱(chēng)靜電耦合。對(duì)測(cè)量?jī)x表而言，其測(cè)量量間鋪設(shè)的路徑和干擾線處于不相交狀態(tài)，很容易在該位置產(chǎn)生電場(chǎng)，引發(fā)干擾。（2）電阻耦合。當(dāng)電源線、測(cè)量線之間的位置有漏電情況，該部位很容易產(chǎn)生磁場(chǎng)，而該磁場(chǎng)頻率往往非常不穩(wěn)定，對(duì)儀表產(chǎn)生巨大干擾。（3）共阻耦合。兩個(gè)電路之間存在著阻抗反應(yīng)，當(dāng)電路流經(jīng)該部位時(shí)，會(huì)出現(xiàn)壓降現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)另外的電路產(chǎn)生影響。在化工企業(yè)的電力系統(tǒng)當(dāng)中，不同的儀表若由同一電源供

5、電，電源自身的電阻及輸電線路上存在的阻抗之間相互影響，造成電流變化，對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾。（4）電感耦合。眾所周知，任何兩個(gè)電路之間都是有互感的現(xiàn)象存在的，而若其中摸個(gè)電路電流出現(xiàn)變化，受到互感現(xiàn)象的影響，也會(huì)影響另外的電路電流3。在這個(gè)互相影響和干擾的過(guò)程中，干擾反應(yīng)就產(chǎn)生了。二、化工電氣自動(dòng)化儀表安裝中的抗干擾措施及技術(shù)（一）增強(qiáng)二次回路的抗干擾能力在化工企業(yè)的電氣工程中，需要由專(zhuān)業(yè)人員對(duì)電力系統(tǒng)二次回路抗干擾能力進(jìn)行增強(qiáng)。電力系統(tǒng)二次回路抗干擾能力會(huì)受到相關(guān)電感元件的影響，因此需要對(duì)這些電感元件進(jìn)行升級(jí)，同時(shí)通過(guò)電磁耦合來(lái)強(qiáng)化相關(guān)設(shè)備抗干擾的能力。值得注意的是，該過(guò)程中，技術(shù)人員需要對(duì)二次回路

6、產(chǎn)生的干擾電壓進(jìn)行針對(duì)性處理，可以利用雙絞線來(lái)消除干擾。（二）選用合適的濾波器濾波器是一種有效的抗干擾設(shè)備，尤其是對(duì)快速順變干擾有良好的抑制作用。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)具體情況選擇合適的濾波器，并且在安裝過(guò)程中做好規(guī)范管理，確保安裝到位。在化工電氣自動(dòng)化儀表的安裝中，可以針對(duì)性選擇低通濾波器。作為一種選頻裝置，這種設(shè)備可以對(duì)系統(tǒng)中電源線的特定頻率以外的頻率進(jìn)行濾除，也就是根據(jù)設(shè)定僅準(zhǔn)許特定頻率通過(guò)，降低噪音干擾。同時(shí)，通過(guò)該設(shè)備，還能進(jìn)行頻譜分析，對(duì)優(yōu)化系統(tǒng)有重要價(jià)值。（三）做好抗噪音處理針對(duì)化工電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中儀表因噪音產(chǎn)生的干擾問(wèn)題，可以重點(diǎn)做好噪音控制。具體來(lái)講，可以適當(dāng)增大電子控制設(shè)備的動(dòng)力

7、線間距，或者增大儀表和電源等容易產(chǎn)生干擾的設(shè)施的距離。但是，高度集成的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中無(wú)論是各種元件還是線路的配置空間都十分有限，因此需要專(zhuān)業(yè)人員結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際情況，做好設(shè)備、元件和線路的規(guī)劃4。例如，針對(duì)弱信號(hào)線路，需要做好其與強(qiáng)信號(hào)線路之間的干擾規(guī)避，應(yīng)當(dāng)采用獨(dú)立分布的方式，避免將其捆綁在一起。如果因某種原因不得不將兩個(gè)導(dǎo)線鋪設(shè)在一個(gè)信號(hào)電路中，那么有必要將管網(wǎng)鋪設(shè)在一根電纜中，并進(jìn)行復(fù)制。針對(duì)不同的電器元件，需要根據(jù)功率情況對(duì)系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的噪音進(jìn)行分析，做好相應(yīng)的規(guī)避。（四）科學(xué)采用集成電路系統(tǒng)在化工電氣自動(dòng)化儀表的安裝中，需要科學(xué)考慮集成電力系統(tǒng)的應(yīng)用。相關(guān)人員可以在印制板布線階段針對(duì)

8、儀表的抗干擾進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，進(jìn)而提升整個(gè)線路的抗干擾能力。然后，通過(guò)比較成熟的集成電路模式來(lái)減少儀表周?chē)钠渌€路和電子元件，進(jìn)一步降低各種干擾因素產(chǎn)生的可能。另外，在安裝期間還需要避免各類(lèi)有關(guān)聯(lián)關(guān)系的電子元件之間產(chǎn)生的干擾因素，針對(duì)這種情況，需要在合適的位置科學(xué)設(shè)置陶瓷電容，通過(guò)這種方式可以很大程度上避免集成電路容易產(chǎn)生的去耦問(wèn)題。目前，我國(guó)多數(shù)化工企業(yè)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的升級(jí)中，都在重點(diǎn)考慮集成電路的升級(jí)，可以有效降低儀表干擾問(wèn)題發(fā)生的概率。當(dāng)然，在這個(gè)過(guò)程中需要為集成電路的監(jiān)測(cè)檢修工作做好準(zhǔn)備，進(jìn)一步提升系統(tǒng)運(yùn)行水平。三、結(jié)束語(yǔ)綜上所述，在我國(guó)化工企業(yè)電氣自動(dòng)化水平不斷提高的大環(huán)境下，各類(lèi)電氣自動(dòng)化儀表受到多種因素干擾的問(wèn)題需要引起足夠的重視。相關(guān)人員需要對(duì)各類(lèi)干擾因素特點(diǎn)及其產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入研究和分析，在此基礎(chǔ)上通過(guò)增強(qiáng)二次回路抗干擾能力、優(yōu)化電源系統(tǒng)、做好系統(tǒng)內(nèi)部噪音處理和升級(jí)集成電路等方法，全面提高自動(dòng)化儀表抗干擾能力，保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。參考文獻(xiàn)：1李振偉.當(dāng)前化工電氣自動(dòng)化儀表安裝中的抗干擾措施研究j.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（29）：3145.2馮浩，牛爽，于斌.當(dāng)前化工電氣自動(dòng)化儀表安裝中的抗干擾措施研究j.化工管理，2